譚德明，吳大維 ，韓寶龍，張彩平

（1.南華大學 經(jīng)濟管理與法學學院，湖南 衡陽 421001；2.中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心 城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京 100085；3.南華大學 松霖建筑與設(shè)計藝術(shù)學院，湖南 衡陽 421001）

目前我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展過程中仍存在生態(tài)惡化、污染加劇等問題，勢必成為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標實現(xiàn)的重要制約因素。新型城鄉(xiāng)關(guān)系對落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略至關(guān)重要，而城鄉(xiāng)融合則是重構(gòu)新型城鄉(xiāng)關(guān)系的必經(jīng)之路。經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和環(huán)境保護三者相輔相成，只有建立在良好生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，社會才有可能持續(xù)發(fā)展。

學界探討經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的相關(guān)研究中，研究主體普遍為城市，對鄉(xiāng)村的關(guān)注較少。1979 年，“壓力—狀態(tài)—響應(yīng)”（PSR）模型被提出，用來分析人類活動和環(huán)境之間的關(guān)系[1]。隨后，我國學者馬世駿等[2]提出“社會—經(jīng)濟—自然復合生態(tài)系統(tǒng)”理論，并對經(jīng)濟、社會與自然環(huán)境三大系統(tǒng)間的機理進行了論述。喬標等[3]發(fā)現(xiàn)了城市化和生態(tài)環(huán)境存在五個耦合階段，劉耀彬等[4]則通過深入研究發(fā)現(xiàn)我國城市生態(tài)環(huán)境隨著城市化的推進表現(xiàn)為先惡化后好轉(zhuǎn)的倒“U”型耦合變化規(guī)律。GROSSMAN 等[5]對城市化和生態(tài)環(huán)境之間的庫茲涅茨曲線（EKC）的驗證，使城市化和生態(tài)環(huán)境的科學研究得到進一步充實和發(fā)展。楊浩等[6]發(fā)現(xiàn)京津冀地區(qū)城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)水平逐年上升，但是城鎮(zhèn)化質(zhì)量不高、環(huán)境污染問題依舊嚴峻。

經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境之間研究的角度及方法方面，則普遍采用城市經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)搭建指標體系，運用耦合協(xié)調(diào)度模型、障礙度模型、效應(yīng)面板Tobit 模型以及系統(tǒng)動力學模型等開展兩個系統(tǒng)在一定時間序列上相互作用、相互影響的探索研究。如段佩利等[7]運用耦合協(xié)調(diào)度模型和地理加權(quán)回歸模型對中國沿海城市開發(fā)強度與資源環(huán)境承載力的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系及其影響因素的空間異質(zhì)性特征進行了分析。趙建吉等[8]利用效應(yīng)面板Tobit 模型對黃河流域城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境的耦合時空格局進行了分析。趙連春等[9]用時空數(shù)據(jù)模型對河西走廊地區(qū)城鎮(zhèn)化和資源環(huán)境協(xié)調(diào)問題進行了研究。亦有學者從空間的角度開展研究，如ZHANG 等[10]發(fā)現(xiàn)少有研究探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與城市化之間的空間相互作用，認為基于空間的生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)與城市化之間的關(guān)系可以揭示城市經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性時空演變規(guī)律及影響因素。

當前，國內(nèi)外學者已經(jīng)在城市化和生態(tài)環(huán)境耦合規(guī)律的特征、影響因素等方面開展了較多深入的研究工作，但綜合分析可以發(fā)現(xiàn)：（1）以城市為整體對象的研究較多，缺少對“城—鄉(xiāng)”二元以及城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會的綜合研究；（2）對城市化與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系的研究較多，缺少對城鄉(xiāng)之間二者耦合關(guān)系的深入探討。針對以上問題，本研究對“城—鄉(xiāng)”二元問題、經(jīng)濟社會與生態(tài)之間的耦合問題展開研究，研究從三個方面逐步展開：（1）通過LULC 劃定城、鄉(xiāng)以及城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域；（2）明確城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)的空間特征；（3）利用耦合協(xié)調(diào)度模型分析城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域及尺度

粵港澳大灣區(qū)包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)以及廣東省的廣州、深圳、珠海、佛山、惠州、東莞、中山、江門、肇慶9 個市（以下簡稱珠三角9 市），面積5.6萬平方千米，同美國紐約灣區(qū)、舊金山灣區(qū)和日本東京灣區(qū)一起被譽為全球四大灣區(qū)，也是我國開放程度和經(jīng)濟最具活力的地區(qū)之一。城市群是可持續(xù)發(fā)展目標得以實現(xiàn)的重要地理空間單元之一，而城鄉(xiāng)融合發(fā)展又是城市群同城化程度高的一個重要特征[11]，因此，本研究選擇粵港澳大灣區(qū)作為研究區(qū)域。

1.2 數(shù)據(jù)來源

城鄉(xiāng)區(qū)域劃分數(shù)據(jù)使用中國自然資源部2020 年版全球地表覆蓋30 米數(shù)據(jù)。城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展采用夜間燈光數(shù)據(jù)開展評價研究，該數(shù)據(jù)是地球觀察小組（GEO）根 據(jù)SNPP（Suomi National Polar-Orbiting Partnership）衛(wèi)星上的可見光紅外成像輻射儀（VIIRS）獲取的晝夜波段（DNB）月度數(shù)據(jù)整理的VIIRS_DNB_VNLV2 2020 年度夜間燈光遙感數(shù)據(jù)（分辨率500 米）。生態(tài)評估的數(shù)據(jù)采用基于美國國家航空航天局（NASA）對地觀測衛(wèi)星產(chǎn)出的MODIS 凈初級生產(chǎn)力（NPP）數(shù)據(jù)，用以表征自然生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量[12]。

2 研究方法

2.1 技術(shù)路線

本研究采用30 米分辨率的土地利用類型圖劃定城、鄉(xiāng)以及城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域，采用全局空間自相關(guān)（Global Moran’s I）、局域空間自相關(guān)（熱點分析、聚類和異常值分析）模型對城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)空間特征進行探討，最后利用耦合協(xié)調(diào)度模型對城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)之間的耦合關(guān)系進行分析（圖1）。

圖1 技術(shù)路線

2.2 城鄉(xiāng)區(qū)域劃分

隨著城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的完善，已經(jīng)可以通過非農(nóng)業(yè)人口與農(nóng)業(yè)人口的比例、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、人口密度和住房完工率等來劃定城鄉(xiāng)地區(qū)的范圍[13]。隨著RS、GIS 等技術(shù)的進步，有學者開始采用閾值方法、突變檢測、空間聚類等定量方法繪制城鄉(xiāng)邊緣[14-17]。本研究擬采用分辨率為30 米的土地利用/覆被（LULC）遙感影像對粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)區(qū)域進行識別，將區(qū)域劃分為三類——城市區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)以及郊野區(qū)。以粵港澳大灣區(qū)LULC遙感圖像（圖2）為底圖構(gòu)建500 米×500 米的網(wǎng)格，假設(shè)存在人造地表的網(wǎng)格大概率為城市區(qū)，不存在人造地表的網(wǎng)格大概率為郊野區(qū)域，以網(wǎng)格總數(shù)的95%為閾值，統(tǒng)計城市區(qū)、郊野區(qū)網(wǎng)格并將二者重疊部分定義為城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)，得到城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)人造地表占比區(qū)間，區(qū)間外的則再分出城市區(qū)和郊野區(qū)。由于本研究擬探究城和鄉(xiāng)之間的經(jīng)濟社會與生態(tài)關(guān)系，故選取與人類活動息息相關(guān)的城市區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)的相關(guān)參數(shù)分別指代城和鄉(xiāng)的特征。

圖2 LULC遙感影像

2.3 城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會指數(shù)

城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會的發(fā)展是指隨著生產(chǎn)力發(fā)展，推動城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)方式、生活方式、居住方式變化的過程。在遙感應(yīng)用的研究方面，夜間燈光遙感不同于常規(guī)光學遙感衛(wèi)星對地物輻射信息的獲取，它主要是對夜晚無云情況下地表所發(fā)出的可見光-近紅外電磁波進行信息獲取。與一般遙感衛(wèi)星影像相比較，夜間燈光遙感對地表燈光強度信息的記錄更加直接地體現(xiàn)了人類活動的差異，因此在城市化的相關(guān)研究中得到了廣泛的應(yīng)用[18]，在社會經(jīng)濟指標空間化[19]和生態(tài)環(huán)境評估[20]中也得到了深入的發(fā)展應(yīng)用。本研究參考了李紅波等[21]的評價指標體系，以城市區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)夜間燈光平均亮度值作為參數(shù)，構(gòu)建城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度指數(shù)和發(fā)展度指數(shù)，以表征粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展水平，公式表示為：

式（1）、（2）中：Sc為城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度指數(shù)，Sq為城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度指數(shù)，i表示城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)，u表示城市區(qū)，表示城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)平均夜間燈光值，表示城市區(qū)平均夜間燈光值，表示城市地區(qū)與城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)的平均夜間燈光值。

2.4 城鄉(xiāng)生態(tài)指數(shù)

植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）是植物光合作用固定下來的光合產(chǎn)物減去植物本身呼吸消耗的那一部分，即植物光合作用固定的凈有機物質(zhì)?，F(xiàn)有研究認為植被凈初級生產(chǎn)力符合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及植被空間分布的特點。1999 年實施的退耕還林政策，大大改善了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給能力，證實了植被恢復在改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給能力方面的顯著作用[22]。鑒于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力常作為區(qū)域生態(tài)水平的重要評價指標，故本研究采用NPP 水平表征研究區(qū)域生態(tài)水平，生態(tài)指數(shù)的計算公式如下：

式（3）、（4）中：Ec為城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度指數(shù)，Eq為城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量指數(shù)；i表示城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)，u表示城市區(qū)，表示城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)單位面積NPP值，表示城市地區(qū)單位面積NPP值，表示城市地區(qū)與城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)的單位面積NPP 值。

2.5 空間分析方法

首先，利用Moran’s I 空間自相關(guān)指數(shù)模型對粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)系統(tǒng)各項指數(shù)進行全局空間自相關(guān)分析?？臻g實體之間始終存在著聯(lián)系，這種聯(lián)系在相距較近的實體之間更顯著，因此采用全局空間自相關(guān)來刻畫整個研究區(qū)域內(nèi)全部樣本與空間相鄰或鄰近單元之間的聯(lián)系程度和分布模式，以及這種聯(lián)系的顯著性，以體現(xiàn)樣本觀測值之間的整體空間相似性[23]。

其次，利用ArcGIS10.6 熱點分析（Global Moran’s I）工具及聚類與異常值分析（Anselin Local Moran’s I）工具進行局域空間自相關(guān)分析，以識別粵港澳大灣區(qū)52 個區(qū)（縣）各指數(shù)高、低值元素出現(xiàn)聚類的空間特征。

2.6 耦合協(xié)調(diào)度分析

耦合，物理學中是指兩種（或多種）系統(tǒng)或運動形式，它們以相互作用的方式彼此影響。協(xié)調(diào)度是耦合相互作用關(guān)系的良性耦合程度，能反映協(xié)調(diào)狀況[24-25]?；谝陨辖缍?，本文選擇城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度和生態(tài)協(xié)調(diào)度作為耦合協(xié)調(diào)度分析的對象，旨在探究城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)二者構(gòu)成要素之間相互影響、相互制約的內(nèi)在聯(lián)系。

社會經(jīng)濟系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)兩者之間量化單位的明顯差異給進一步分析兩者之間的關(guān)系帶來挑戰(zhàn)，“耦合協(xié)調(diào)”的概念為本研究提供了新的視角。耦合協(xié)調(diào)度作為綜合而直接的指標，通過表明城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)度與生態(tài)質(zhì)量是否協(xié)調(diào)來反映區(qū)域的可持續(xù)性。

2.6.1 耦合度模型

采用最小—最大法對Sc、Ec進行歸一化處理，所有指數(shù)歸一化后的數(shù)據(jù)均介于[0.01, 0.99]范圍內(nèi)，并利用所處理數(shù)據(jù)對耦合協(xié)調(diào)度進行分析。借用物理學容量耦合概念及容量耦合系數(shù)模型搭建城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)耦合度函數(shù)。公式如下：

式中：C表示耦合度，S、E分別表示城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會耦合度指數(shù)和生態(tài)耦合度指數(shù)。因為本研究框架是由社會經(jīng)濟和生態(tài)兩個子系統(tǒng)組成的，所以m取2。

2.6.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

為客觀反映兩個系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，構(gòu)建粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)的耦合協(xié)調(diào)度模型，計算公式如下：

式（6）、（7）中：D表示耦合協(xié)調(diào)度；C表示耦合度；T為城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)綜合評價指數(shù)，用以反映二者整體協(xié)調(diào)的水平以及效益；α、β為待定系數(shù)，鑒于粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)發(fā)展的同等重要性，取α=β=0.5。

3 研究結(jié)果

3.1 城鄉(xiāng)區(qū)域劃分

通過計算，網(wǎng)格中人造地表面積占比4%～80%的區(qū)域為城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)（圖3），人造地表面積占比小于4%的為郊野區(qū)，大于80%的區(qū)域為城市區(qū)。統(tǒng)計結(jié)果顯示，粵港澳大灣區(qū)城市區(qū)、城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)、郊野區(qū)的面積分別為5 208 km2、13 098 km2、37 325 km2，占灣區(qū)陸地總面積的比例分別為9.37%、23.54%、67.09%。

3.2 城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會相關(guān)指數(shù)

從表1 可以看出，城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度方面，各地區(qū)差異較大，其中東莞與深圳的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度最高，最低的是肇慶，較為意外的是廣州的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度并沒有預想中那樣高，相反，廣州的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度在這11 個區(qū)域中處于較低水平，說明地方經(jīng)濟總量并不一定與城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)水平呈正相關(guān)。總體上來說，城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會各指數(shù)顯示城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會的融合發(fā)展質(zhì)量在城市間差異顯著，考慮可能與空間城鎮(zhèn)化相關(guān)，空間城鎮(zhèn)化往往伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展。

3.2.1 城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會指數(shù)空間自相關(guān)（Global Moran’s I）分析

將粵港澳城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會系統(tǒng)的相關(guān)指數(shù)進行全域空間自相關(guān)分析（Global Moran’s I），Z值得分分別為5.294 618 和5.656 767（圖4a、圖4b），說明隨機產(chǎn)生聚類的可能性遠小于1%，即粵港澳城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度和發(fā)展度在空間上呈現(xiàn)出明顯的集聚效應(yīng)。為進一步了解局部空間相關(guān)性，對粵港澳城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會相關(guān)參數(shù)進行局部空間相關(guān)性分析——熱點分析（Getis-Ord Gi*）、聚類和異常值分析（Anselin Local Moran’s I）。

圖4 Sc、Sq、Ec、Eq全局空間自相關(guān)結(jié)果

3.2.2 城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會指數(shù)熱點（Getis-Ord Gi*）分析

粵港澳城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度指數(shù)熱點分析結(jié)果（圖5a）顯示，城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度高且聚集的熱點區(qū)域主要分布在灣區(qū)中部和東南部區(qū)域，集聚強度最高的地區(qū)分別位于佛山中部、廣州南部以及深圳西南地區(qū)。城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度低且集聚的冷點區(qū)域主要分布在灣區(qū)西北部、北部、西南部等，集聚強度最高的地區(qū)位于肇慶的懷吉縣、廣寧縣。

圖5 Sc、Sq、Ec、Eq的冷熱點空間集聚特征

粵港澳城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度指數(shù)熱點分析結(jié)果（圖5b）顯示，城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度高且聚集的熱點區(qū)域主要分布在灣區(qū)東南部的東莞、深圳和香港，集聚強度最高地區(qū)的也同樣是東莞、深圳和香港全域。城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度低且集聚的冷點區(qū)域主要分布在灣區(qū)西北部、北部、西南部等，這些冷點區(qū)域的集聚強度較為一致，并未出現(xiàn)集聚強度特別突出的區(qū)域。

3.2.3 城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會指數(shù)聚類和異常值（Anselin Local Moran’s I）分析

城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度分析結(jié)果（圖6a）顯示，高高集聚區(qū)域位于灣區(qū)中部，具體位于佛山東部、廣州中部和南部、東莞全域以及深圳西部；低低集聚區(qū)域較為分散，為肇慶北部、惠州北部、江門中部。值得注意的是，廣州花都區(qū)、深圳鹽田區(qū)以及香港全域被識別為低高異常值地區(qū)，說明這些地區(qū)與周邊相鄰的區(qū)縣行政區(qū)相比，具有更低的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度，并且它們的城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)在經(jīng)濟社會發(fā)展水平方面與其城市地區(qū)具有較大差異。

圖6 Sc、Sq、Ec、Eq的聚類和異常值空間分布

城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度分析結(jié)果（圖6b）顯示，高高集聚區(qū)域位于灣區(qū)東南部，與城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度空間分布相比具有向東南偏移的特征；低低集聚區(qū)域與城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度空間分布相比更為集中，主要集中在肇慶市。其中，廣州南沙區(qū)、肇慶端州區(qū)分別被識別為低高異常值地區(qū)和高低異常值地區(qū)。

3.3 城鄉(xiāng)生態(tài)相關(guān)指數(shù)

由表2 所示，城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度方面，粵港澳大灣區(qū)的城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度普遍較高，其中深圳與澳門的城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度較低。城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量指數(shù)方面，澳門排在末位，從數(shù)據(jù)特征的角度，城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量的水平與區(qū)域內(nèi)綠化水平、景觀破碎度關(guān)系密切。

表2 城鄉(xiāng)生態(tài)相關(guān)指數(shù)值

3.3.1 城鄉(xiāng)生態(tài)指數(shù)全局空間自相關(guān)（Global Moran’s I）分析

將粵港澳城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)指數(shù)進行全域空間自相關(guān)分析（Global Moran’s I），兩組數(shù)據(jù)的Z值分別為5.137 603 和6.935 332（圖4c、圖4d），說明隨機產(chǎn)生聚類的可能性遠小于1%，即粵港澳城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)在空間上呈現(xiàn)出明顯的集聚效應(yīng)。

3.3.2 城鄉(xiāng)生態(tài)指數(shù)熱點（Getis-Ord Gi*）分析

城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度指數(shù)的熱點分析結(jié)果（圖5c）顯示，高值且聚集的熱點區(qū)域主要分布在灣區(qū)北部和西南部區(qū)域；低值且集聚的冷點區(qū)域主要分布在灣區(qū)東南部。城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量指數(shù)的熱點分析結(jié)果（圖5d）顯示，高值且聚集的熱點區(qū)域主要分布在灣區(qū)北部和西北部區(qū)域，主要位于肇慶、廣州與惠州北部等地區(qū)；低值且集聚的冷點區(qū)域主要分布在灣區(qū)中部。

3.3.3 城鄉(xiāng)生態(tài)指數(shù)聚類和異常值（Anselin Local Moran’s I）分析

將粵港澳城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度進行聚類和異常值分析（局部空間自相關(guān)分析），結(jié)果（圖6c）顯示，高高集聚區(qū)域位于肇慶的四會市、江門的開平市；低低集聚區(qū)域比較集中，位于灣區(qū)東南部，為廣州中部、惠州南部、東莞、深圳全域。其中，廣州番禺區(qū)、南沙區(qū)以及香港全域被識別為高低異常值地區(qū)，說明這些地區(qū)與周邊相鄰的區(qū)域相比，具有更高的城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度。

將粵港澳城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量進行聚類和異常值分析（局部空間自相關(guān)分析），結(jié)果（圖6d）顯示，高高、低低集聚區(qū)域的分布與城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度相反，從空間上呈現(xiàn)負相關(guān)。在灣區(qū)52 個行政單元中，并未出現(xiàn)低—高異常值地區(qū)，說明灣區(qū)在城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量方面并沒有存在明顯短板的地區(qū)。

3.4 城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)度

3.4.1 市級耦合協(xié)調(diào)度

由表3 所示，在市級耦合協(xié)調(diào)度方面，珠海以0.871的得分位列第一，其次是得分0.859 和0.810 的中山和佛山。根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度等級劃分標準（表4），這3 個城市耦合協(xié)調(diào)程度均為良好協(xié)調(diào)，說明這3 個城市在城鄉(xiāng)融合發(fā)展過程中經(jīng)濟社會與生態(tài)兩系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)狀況較好，良性耦合程度高。其中肇慶和深圳以0.315、0.314的耦合協(xié)調(diào)度得分排在末位，耦合協(xié)調(diào)程度均為輕度失調(diào)，而位列末位第三的澳門，耦合協(xié)調(diào)度為0.503，其耦合協(xié)調(diào)程度評級為勉強協(xié)調(diào)，得分是肇慶和深圳的兩倍以上。從經(jīng)濟社會與生態(tài)協(xié)調(diào)度二者的空間分布特征分析中可以得到相同的結(jié)論，以深圳為例，其城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度在灣區(qū)中呈現(xiàn)高值集聚的特征，與之相反的是其城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度在灣區(qū)中呈現(xiàn)低值集聚，肇慶的空間特征與深圳相似，亦呈現(xiàn)經(jīng)濟社會與生態(tài)空間熱點分布相反的趨勢。

表3 市級耦合協(xié)調(diào)度計算結(jié)果

整體上看，粵港澳大灣區(qū)11 個城市的耦合協(xié)調(diào)度等級以協(xié)調(diào)為主，其中良好協(xié)調(diào)的城市有5 個，分別為珠海、中山、佛山、香港和東莞，中級協(xié)調(diào)的城市為廣州，初級協(xié)調(diào)的城市為江門和惠州。11 個城市中僅肇慶和深圳為輕度失調(diào)。

3.4.2 區(qū)縣級耦合協(xié)調(diào)度

區(qū)縣級城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)度評價結(jié)果（表5）顯示，廣州荔灣區(qū)、珠海金灣區(qū)、佛山順德區(qū)排名前三，深圳龍華區(qū)、肇慶懷集縣、廣州天河區(qū)則排在了末位，在前十的排名中所涉及的城市按照出現(xiàn)頻次排行分別有廣州、佛山、珠海、江門、中山，在后十的排名中所涉及的城市按照出現(xiàn)頻次排行分別有肇慶、深圳、廣州、惠州。廣州市荔灣區(qū)作為第一名，得分0.995，其耦合協(xié)調(diào)度明顯高于第二、第三名珠海金灣區(qū)、佛山順德區(qū)的0.898 和0.878；而排在末兩位的廣州天河區(qū)、肇慶懷集縣，其耦合協(xié)調(diào)度只有0.304、0.313，僅為末位第三的深圳龍華區(qū)（0.557）和末位第四的肇慶廣寧縣（0.561）的一半，呈現(xiàn)斷崖式下跌。

表5 區(qū)縣級耦合協(xié)調(diào)度計算結(jié)果

總體上來看，粵港澳大灣區(qū)52 個區(qū)縣的耦合協(xié)調(diào)度等級以協(xié)調(diào)為主，69.2%的區(qū)縣耦合協(xié)調(diào)程度為中級以上，其中優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)的縣區(qū)為廣州荔灣區(qū)，勉強協(xié)調(diào)的區(qū)縣有肇慶廣寧縣和深圳龍華區(qū)，52 個區(qū)縣中僅肇慶懷集區(qū)和廣州天河區(qū)為輕度失調(diào)。

4 討論

通過將粵港澳大灣區(qū)11 個城市的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會和生態(tài)看作是兩個相對獨立的系統(tǒng)，構(gòu)建評價指標，測度2020 年各城市的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會水平和生態(tài)水平，總結(jié)兩者的空間特征并探索城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)的空間關(guān)系及耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)：

（1）城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度與生態(tài)質(zhì)量得分較高區(qū)域的空間分布差異明顯，城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)水平之間存在顯著的權(quán)衡關(guān)系。從局部空間相關(guān)的顯著性結(jié)果中可以觀察到，粵港澳大灣區(qū)的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)之間存在顯著的空間負相關(guān)，即二者存在顯著的權(quán)衡關(guān)系。城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度聚類和異常值分析結(jié)果也展示了相同的結(jié)果。異常值地區(qū)的分布則與經(jīng)濟社會發(fā)展度的空間分布相反，也在一定程度上反映了經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)保護之間的矛盾。其中，廣州番禺區(qū)、南沙區(qū)以及香港全域被識別為高低異常值地區(qū)，這些地區(qū)與周邊相鄰的區(qū)域相比，具有更高的城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度，說明這些地區(qū)的城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)在生態(tài)環(huán)境層面與其城市地區(qū)融合更好。相反，肇慶端州區(qū)則表現(xiàn)出低高異常值的特征，與經(jīng)濟社會發(fā)展度的空間分布相反，說明城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度與周邊地區(qū)相比更低，且端州區(qū)作為中心城區(qū)，在經(jīng)濟社會發(fā)展過程中對生態(tài)環(huán)境造成了一定的負面影響。

（2）城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度與發(fā)展度方面均存在少量異常值區(qū)域。廣州花都區(qū)、深圳鹽田區(qū)以及香港全域被識別為經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度低高異常值地區(qū)，說明這些地區(qū)與周邊相鄰的區(qū)縣行政區(qū)相比，具有更低的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度，這些行政單元的城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)在經(jīng)濟社會發(fā)展水平方面與其城市地區(qū)具有較大差異。在經(jīng)濟社會發(fā)展度方面，廣州南沙區(qū)、肇慶端州區(qū)分別被識別為低高異常值地區(qū)和高低異常值地區(qū)，說明廣州南沙區(qū)與周邊相鄰的區(qū)縣行政區(qū)相比，城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度更低，其城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)在經(jīng)濟社會發(fā)展水平上與其城市地區(qū)還具有較大差異。而肇慶端州區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展度相較于周邊區(qū)域更高，說明端州區(qū)作為肇慶市的中心城區(qū)，其城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)與城市地區(qū)在經(jīng)濟社會發(fā)展質(zhì)量上較其他區(qū)縣具有明顯優(yōu)勢。

（3）城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量方面沒有出現(xiàn)明顯短板的地區(qū)。城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量指數(shù)的聚類和異常值分析結(jié)果顯示，廣州番禺區(qū)、南沙區(qū)以及香港的城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)在生態(tài)方面與城區(qū)協(xié)同發(fā)展更好。相反，肇慶端州區(qū)作為中心城區(qū)，由于人類活動強度較大，在經(jīng)濟社會發(fā)展過程中對生態(tài)環(huán)境造成了負面影響。廣州花都區(qū)、黃浦區(qū)以及深圳光明區(qū)與周邊相鄰的區(qū)縣行政區(qū)相比，城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量明顯更高，城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)與城市地區(qū)生態(tài)質(zhì)量處于較高水平。值得注意的是，灣區(qū)52 個行政單元中并未出現(xiàn)低高異常值地區(qū)，說明灣區(qū)在城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量方面并沒有存在明顯短板的地區(qū)。

（4）城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)的耦合協(xié)調(diào)度普遍良好，但肇慶和深圳仍存在輕度失調(diào)的現(xiàn)象。整體上看，粵港澳大灣區(qū)各城市的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)的耦合以“協(xié)調(diào)”為主，11 個城市中僅肇慶市和深圳市為輕度失調(diào)。結(jié)合這兩個城市的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)發(fā)展狀況，可以發(fā)現(xiàn)，二者的耦合協(xié)調(diào)程度之所以評分為輕度失調(diào)，是由于二者城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)之間存在較大的“偏科”，從城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)度指數(shù)冷熱點圖、城鄉(xiāng)生態(tài)協(xié)調(diào)度指數(shù)冷熱點圖可以看出，肇慶與深圳的經(jīng)濟社會與生態(tài)層面均呈現(xiàn)相反的態(tài)勢，其空間分布與廣東省城鄉(xiāng)融合發(fā)展報告中的結(jié)論相符，報告顯示，2019 年肇慶的城鄉(xiāng)融合指數(shù)為0.341 4，位列珠三角9 市末位，其中，經(jīng)濟融合指數(shù)得分為0.113 9，同樣位列珠三角9 市末位，總體上來說肇慶的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會融合發(fā)展水平較低；相反，2019 年深圳城鄉(xiāng)融合水平位列珠三角9市第一位，總體上來說深圳的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會融合發(fā)展水平較高。但是對深圳而言，虹吸效應(yīng)帶來的城市人口增長仍然很快，經(jīng)濟的快速發(fā)展伴隨建設(shè)用地的擴張和生態(tài)空間的收縮，城鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展與生態(tài)保護之間仍然存在現(xiàn)實沖突。

5 結(jié)論與建議

針對城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)之間的關(guān)系問題，本研究基于城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展水平、城鄉(xiāng)生態(tài)水平各指標，量化了2020 年粵港澳大灣區(qū)市級與區(qū)縣級的城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展水平、城鄉(xiāng)生態(tài)水平，并通過空間相關(guān)性模型分析其空間分布特征，最后通過耦合協(xié)調(diào)度模型測度城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會系統(tǒng)與城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)之間的交互耦合關(guān)系。研究得到以下主要結(jié)論：（1）城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)水平與生態(tài)質(zhì)量得分較高區(qū)域的空間分布差異明顯，城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)之間存在顯著的權(quán)衡；（2）灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展方面均存在少量的異常值區(qū)域，但在城鄉(xiāng)生態(tài)質(zhì)量方面并沒有出現(xiàn)明顯短板的地區(qū)；（3）粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)的耦合協(xié)調(diào)度普遍良好，但依然存在輕度失調(diào)的現(xiàn)象?；诖?，地方應(yīng)加強經(jīng)濟、自然資源綜合部門的監(jiān)管權(quán)力與能力，探索實施經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護之間協(xié)調(diào)關(guān)系的相關(guān)政策，錯位利用生態(tài)資源，以實現(xiàn)灣區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)以上結(jié)論，提出以下政策建議。首先，針對城鄉(xiāng)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)水平之間存在顯著權(quán)衡關(guān)系的問題，應(yīng)明晰城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展過程中產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)，加強發(fā)改、國土等經(jīng)濟、自然資源統(tǒng)籌部門對行政區(qū)內(nèi)空間利用的統(tǒng)籌管理，通過建設(shè)用地的集約化利用與監(jiān)督管理緩解城市發(fā)展過程中對生態(tài)空間產(chǎn)生的壓力。其次，針對灣區(qū)生態(tài)質(zhì)量水平普遍較高，但仍然存在城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展不平衡的現(xiàn)象，建議各市需因地制宜探索城鄉(xiāng)融合發(fā)展道路，同時嘗試跨區(qū)域經(jīng)濟合作手段（如深汕合作區(qū)），一方面保障城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會的發(fā)展，另一方面可較好錯位利用生態(tài)資源。最后，針對粵港澳大灣區(qū)城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會與生態(tài)的耦合協(xié)調(diào)度普遍良好，但肇慶和深圳仍存在輕度失調(diào)的問題，城市需在鞏固自身優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，加強探索并實施經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護之間協(xié)調(diào)關(guān)系的相關(guān)政策。